A methodology for the assessment of historical structures based on finite element models

• Autorzy: Pardo A.A. , Pellicer B.B. , Montaner E.I. , Villa L.G.

Warianty tytułu

PL

Metodologia oceny historycznych konstrukcji w oparciu o modelowanie metodą elementów skończonych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zaproponowano wykorzystanie metody elementów skończonych do analizy historycznych konstrukcji murowanych (kamienia lub cegły). Zasadniczą cechą tych konstrukcji jest ich ciężar własny, który stanowi w ich przypadku podstawowe obciążenie np.: kościoły, katedry itp. Zaproponowana metodologia jest oparta na analizie metodą elementów skończonych modeli, które symulują zachowanie rzeczywistej konstrukcji. Pozwala to na uzyskanie większej ilości informacji dotyczących bezpieczeństwa konstrukcji, niż przy użyciu zwykłych metod (statyka wykreślna z uwzględnieniem analizy stanów granicznych). Przy wykorzystaniu proponowanej metody, reakcja konstrukcji może być określona poprzez zwiększenie obciążenia na modelu i przebadanie warunków podparcia, które symulują osiadanie fundamentów. Efekt wzmocnienia konstrukcji, zużycie materiałów, ich nieliniowe właściwości, itp. mogą również zostać uwzględnione. Poziom bezpieczeństwa badanej konstrukcji jest oceniany na podstawie uzyskanych wyników analiz.

EN

This work proposes a methodology to analyze masonry historical structures (stone or brick). They are mainly characterized by their self-weight which is the dominant action that acts on them, such us churches, cathedrals, etc. The proposed methodology is based on the analysis of finite element models that simulate the real structure behaviour. Therefore, much more information can be obtained about the structure safety than applying the usual methodology (the graphical statics considering the limit analysis). Using the proposed methodology, the structure response can be determined applying some loads on the model and considering some support conditions that simulate foundation settlements. The effect of structural reinforcement, wear of some blocks, non linear properties of the materials, etc. can be also considered. The safety level of the studied structure is evaluated with the obtained analytical results.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja historyczna; kamień; kamieniarka; łuk; przypora; sklepienie; cegła

EN

historical structure; finite element; masonry; stone; brick; arch; vault; flying buttress

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Konserwatorów Zabytków
• Czasopismo: Wiadomości Konserwatorskie
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 32
• Strony: 94--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pardo A.A.

autor

Pellicer B.B.

autor

Montaner E.I.

autor

Villa L.G.

• Industrial Engineer PhD, Idom S.A.,

Bibliografia

• [1] Heyman J. (1995) The stone skeleton: Structural engineering of masonry architecture. Cambridge, University Press.
• [2] Diez G. (2005) Diseno Estructural en Arquitectura. Introduccion. 1 ed. Buenos Aires, Nobuko.
• [3] Heyman J. (1995) Teoría, Historia y Restauración de Estructuras de Fabrica. Colección de Ensayos. 2 ed. Madrid: Instituto Juan de Herrera/CEHOPU.
• [4] Hendrix A.N., Rots J.G. (2002) Finite Elements in Civil Engineering Applications. Procedings of the Third Diana World Conference. 1 ed. The Netherlands: Swets & Zeitlinger.
• [5] MINISTERIO DE FOMENTO. Codigo Tecnico de la Edifi cacion, Seguridad Estructural, Acciones en la Edifi cacion: CTE SE-AE. LOE, Ley 38/1999 de 5 de noviembre.
• [6] MINISTERIO DE FOMENTO. Cpdigo Tecnico de la Edifi cacion, Seguridad Estructural: CTE SE. LOE, Ley 38/1999 de 5 de noviembre.
• [7] Zienkiewicz O. C., Taylor R.L. (2005) The Finite Element Method Set. 6 ed. Amsterdam: Butterworth Heinemann– Elsevier.
• [8] Huerta S. (2004) Arcos, Bovedas y Cupulas. Geometría y Equilibrio en el Calculo Tradicional de Estructuras de Fabrica. 1 ed. Madrid: Instituto Juan de Herrera.
• [9] Leon J. (2001) Monografias sobre el Análisis Estructural de Construcciones Historicas de Fábrica. Comportamiento Mecánico de la Obra de Fábrica. Madrid: E. T. S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la U.P.M.
• [10] MINISTERIO DE FOMENTO. Codigo Tecnico de la Edifi cacion, Seguridad Estructural, Cimientos: CTE SE-C. LOE, Ley 38/1999 de 5 de noviembre.
• [11] Abaqus computer program. http://www.3ds.com/